Question

我知道，插入排序算法比选择排序更快。但在我看来，速度的差异太大了。这是我的两个代码：

#Selection sort algorithm:
u <- round(runif(100,1,100))
selection_sort <- function(x){
    s <- vector('numeric')
    while(length(x) != 0){
        minimum <- x[1]
        for(i in 1:length(x)){
            ifelse(x[i]<minimum,minimum <- x[i],next())
        }
        x <- x[-match(minimum,x)]
        s <- c(s,minimum)
    }
    s
}

#Insertion sort algorithm:
u <- round(runif(100,1,100))
insertion_sort <- function(x){
    s <- vector('numeric')
    while(length(x) !=0){
        num <- x[1]
        x <- x[-match(num,x)]
        if(length(s) == 0){
            s <- c(s,num)
        } else{
            for(i in 1:length(s)){
                if(s[i]>=num){
                    s <- append(s,num,i-1)
                    break
                }
            }
            if(s[length(s)]<num){
                s <- c(s,num)
            }
        }
    }
}

我通过microbenchmark推荐检查了我的代码速度，得到了以下结果：

microbenchmark(b <- insertion_sort(u),times = 10)
expr      min       lq     mean   median       uq      max neval
2.793573 2.873704 3.159338 2.920087 3.136996 5.066089    10


microbenchmark(b <- selection_sort(u),times = 10)
expr      min       lq    mean   median       uq      max neval
21.50502 21.61436 31.7791 22.71371 40.64712 68.17705    10

这种速度差异好吗？我知道，也许我的代码效率不高。如果这种差异不好，我该如何纠正呢？

P.S两个代码都正常工作

选择排序

给定一个向量x，让初始未排序的向量u等于x，和初始的排序向量是长度为0的向量。
找到你的最小元素，然后将其从u中删除并添加到结束了。
如果您不为空，请返回步骤2.

插入排序

给定一个向量x，让初始未排序的向量u等于x，和初始的排序向量是长度为0的向量。
删除u的最后一个元素并将其插入s中，使s仍然是排序
如果您不为空，请返回步骤2.

Answer 1

这是在R中实现选择排序的一种（相对）有效的方式：

selection_sort <- function(x){
  s <- numeric(length(x))
  for (i in seq_len(length(x))) {
    ind <- which.min(x)
    s[i] <- x[ind]
    x[ind] <- NA
  }
  s
}

set.seed(42)
v <- rnorm(10)
selection_sort(v)
#[1] -0.56469817 -0.10612452 -0.09465904 -0.06271410  0.36312841  0.40426832  0.63286260  1.37095845  1.51152200  2.01842371

请注意我如何避免调整向量的大小以及如何使用for循环，从而避免在while或repeat循环中进行测试。

Answer 2

类似的想法（由@Roland提供）也可以在JuliaLang中实现（包括此选项，因为迭代在JuliaLang中通常很快）

srand(42)
v =  randn(10)
v1 = deepcopy(v)
function sel_sort(x)
   s = zeros(length(x))
   for i in eachindex(x)
      ind = indmin(x)
      s[i] = x[ind]
      x[ind] = maximum(x) + 1
    end
  s
end


sel_sort(v)
#10-element Array{Float64,1}:
#-2.64199
#-1.1449
#-0.556027
#-0.468606
#-0.444383
#-0.299484
# 0.0271553
# 0.156143
# 1.00331
# 1.77786

此外，我们还可以使用已经实现的排序算法

sort(v1, alg = InsertionSort)
# 10-element Array{Float64,1}:
#-2.64199
#-1.1449
#-0.556027
#-0.468606
#-0.444383
#-0.299484
#0.0271553
#0.156143
#1.00331
#1.77786

sort!更改原始矢量。

sort!(v1, alg = InsertionSort)

选择排序与插入排序。速度差异很大

2 个答案: